超純水儲罐自力式氮封閥應用案例

超純水儲罐自力式氮封閥應用案例

氮封裝置主要用于儲罐頂部氮氣壓力恒定控制，以保護罐內物料不被氮化及儲罐安全。 氮封裝置由ZZYP快速泄放閥及ZZV微壓調節閥兩大部分組成。快速泄放閥由壓力控制器及ZMQ-16K型單座切斷閥組成。超純水氮封水箱是一種用于儲存超純水的設備，其運行原理涉及到氮氣封閉系統和超純水的特性。當水箱上游水泵開啟，向超純水水箱補水時，水箱水位上升，氣相部分容積減小，壓力升高，當水箱上部氣體空間壓力升至高于泄氮裝置壓力設定值時，泄氮裝置打開，向外界釋放氮氣，使罐內壓力下降，當降至泄氮裝置壓力設定點時，泄氮裝置自動關閉。

當水箱后級水泵開啟，用戶端開始用水時，液面下降，氣相部分容積增大，罐內壓力降低，供氮裝置開啟，向儲罐注入氮氣，使罐內壓力上升，當罐內壓力上升至供氮裝置自動關閉。



超純水儲罐自力式氮封閥應用案例


1.供氮裝置工作原理：
供氮裝置結構如圖所示，將設在罐頂的取壓點的介質經導壓管引入檢測機構(7)、介質在檢測元件上產生一個作用力與彈簧(8)、預緊力相平衡。當罐內壓力降低至低于供氮裝置壓力設定點時，平衡被破壞，使指揮器閥芯(6)打開，從而使閥前氣體經減壓閥(5)、節流閥(4)、進入主閥執行機構(3)上、下膜室，打主開閥閥芯(2)、向罐內充注氮氣；當罐內壓力升至供氮裝置壓力設定點時，由于預設彈簧力，關閉指揮器閥芯(6)又由于主閥執行機構中彈簧作用，關閉主閥，停止供氮。
2.泄氮裝置工作原理：
泄氮裝置結構如右圖所示，該裝置采用內反饋結構，介質直接經閥蓋進入檢測機構(2)，介質在檢測元件上產生一個作用力與預設彈簧(3)預緊力相平衡。當罐內壓力升高至高于泄氮裝置壓力設定點時，平衡被破壞，使閥芯(1)上移，打開閥門，向外界泄放氮氣；當罐內壓力降至泄氮裝置壓力設定點時，由于預設彈簧力作用，關閉閥門。
超純水儲罐自力式氮封閥應用案例一般供氮氣壓力在3×10^5-10×10^5Pa之間,罐頂呼吸閥僅起安全作用，是在主閥失靈,導致罐內壓力過高或過低時，起到安全作用，在正常情況下不工作,泄氮閥安裝在罐頂，口徑一般與進液閥口徑一致,一般泄氮閥的壓力設定點略大于供氮閥的壓力設定點，以免供、泄氮裝置頻繁工作，浪費氮氣、影響設備的使用壽命。
在超純水系統中，超純水水箱泄氮部分也可以采用水封的方式進行，即從水箱上部氣體空間引出單獨的管道，末端浸入水槽液面中，液面高度根據水箱上部氣體空間允許的最大正壓確定，也可以實現泄氮功能且比較經濟。
1. 氮氣封閉系統：超純水氮封水箱內部通常充滿高純度的氮氣，氮氣的主要作用是防止空氣中的雜質進入水箱，從而保持水的純度。氮氣封閉系統通過一定的壓力控制，使得氮氣能夠有效地隔離外界空氣，防止水中溶解氧、二氧化碳等氣體的溶解和氧化反應，從而保持水的超純度。
2. 超純水的特性：超純水是經過多重凈化處理的水，其純度高達ppb（億分之一）級別，通常用于半導體制造、光學鍍膜、生物科學實驗等領域。超純水對雜質非常敏感，即使微量的雜質也會影響其純度和性能。


氮封裝置主要用于儲罐頂部氮氣壓力恒定控制，以保護罐內物料不被氮化及儲罐安全。
氮封裝置由ZZYP快速泄放閥及ZZV微壓調節閥兩大部分組成。快速泄放閥由壓力控制器及ZMQ-16K型單座切斷閥組成。
儲罐內壓力升高至設定壓力時，快速泄放閥迅速開啟，將罐內多余壓力泄放。微壓調節閥在儲罐內壓力降低時，開啟閥門，向罐內充注氮氣。因微壓調節閥必須使用在壓力為0.1Mpa壓力以下，現場壓力較高，必須安裝ZZYP型壓力調節閥將壓力調節閥將壓力降低至0.1Mpa以下才可使用。公稱壓力0.1Mpa，壓力可按分段設定，從0.5Kpa 至66 Kpa以下，介質溫度溫度≤80℃。




超純水儲罐自力式氮封閥應用案例自力式氮封閥產品特點：


氮封裝置的供（泄）氮壓力設定方便，且可在連續生產的條件下進行；
氮氣壓力設定范圍廣，低至0.5Kpa（50mm.w.c）,高至Kpa，比值達132倍，壓力檢測膜片有效面積大，設定彈簧剛度小，動作極靈敏。
調整：
供氮壓力調整：在ZZV型微壓調節閥壓力調節范圍內選定一設定值如1Kpa（100mm.w.c）,通過調節調整螺絲2以改變彈簧3的預壓縮（拉伸）量來達到；
泄氮壓力調整：在ZZDQ快速泄放閥在的壓力控制器部分，通過調整座3，改變彈簧4預壓縮量達到。一般為避免氮封裝置啟閉頻繁，泄氮設定值應遠離供氮壓力值，如2Kpa（200mm.w.c）.
呼吸閥高定值調整：在上述兩設定值調整好后，為避免呼吸閥啟閉頻繁，呼吸閥設定值應大于泄壓設定值。



超純水儲罐自力式氮封閥應用案例

序號	品  名	型 號 及 規 格	單位	數量
1	氮封閥	氮封閥ZZYVP-II DN15 PN16 進口壓力 0.3-0.6 MPA, 出口壓力1 KPA 對角螺絲孔中心距85MM 4個螺絲孔，螺絲孔大小14MM	臺	2

超純水儲罐自力式氮封閥應用案例自力式氮封閥零件材料：

零 件 名稱	材料
閥體	ZG230-450 ZG1Cr18i9Ti
閥桿、閥芯、閥座	1Cr18i9Ti
膜片	丁腈橡膠夾增強絳綸織物
彈簧	60Si2Mn
波紋管	1Cr18i9Ti

超純水儲罐自力式氮封閥應用案例技術參數：

公稱通徑DN(mm)	20	25	32	40	50	65	80	100
額定流量系數（KV）	8	11	20	32	50	80	100	160
額定行程（mm）	6	8		10		15		20
公稱壓力PN(Mpa)	0.10
壓力調節范圍（KPa）	0.5∽5.5、5∽10、9∽14、13∽19、18∽24、23∽28 27∽33、31∽38、36∽44、42∽51、49∽58、56∽66
介質溫度（℃ ）	≤80℃
調節精度（％）	±10
允許泄漏量（L/h）	10ˉ4×閥額定容量

超純水儲罐自力式氮封閥應用案例規格重量、外形尺寸：



公稱通徑DN	20	25	32	40	50	65	80	100
A	192			232		308
H	629	631	652	666	689	797	837	1050
L	150	160	180	200	230	290	310	350
G(Kg)	18	19	21	23	25	37	50	59

超純水儲罐自力式氮封閥應用案例法蘭規格 單位：mm

公稱通徑DN	20	25	32	40	50	65	80	100
D	105	115	140	150	165	185	200	220
D1	75	85	100	110	125	145	160	180
B	16		18		20		22
n-ф	4-14		4-18				8-18
f1×D2	2×56	3×65	3×76	3×84	3×99	3×118	3×132	3×156

超純水儲罐自力式氮封閥應用案例安裝事項：




（1）安裝前，檢查整機零件是否缺損與松動，對管道應進行清洗，介質流向應與閥體上的箭頭指向一致。
（2）為便于現場維護與操作，閥四周應留有適當空間與設置旁路手動閥，閥組安裝方案。
（3）閥門應正立垂直安裝在水平管道上，閥體與管道的法塵連接，要注意同軸度，并應安裝在環境溫度不超過-25～55℃的場合使用


超純水儲罐自力式氮封閥應用案例安裝、維護與調試



1、超純水儲罐自力式氮封閥應用案例安裝（見圖三）

（1） 檢查整機零件是否缺損與松動，對使用有害人體健康的介質，必須進行強度、密封、泄漏與精度測試。

（2） 在安裝前，對管道進行清洗（否則由于焊渣等管道垃圾，損壞閥芯密封面，導致閥門不能正常工作），閥門入口處要有足夠的直管段，并配有過濾器。閥體與管道的法蘭連接，要注意同軸度。

（3） 安裝場地應考慮到人員與設備的安全，即便于操作，又有利于拆裝與維修。

（4） 閥門應正立垂直安裝在水平管道上，導壓管必須安裝在距離閥出口至少六倍于公稱通徑的閥后管道上。閥自重較大與有振動的場合，要用支撐架，盡量避免水平安裝。

（5） 介質流動方向應與閥體上的箭頭指向一致。因微壓閥屬于精密儀表，其中指揮器膜片直接承受介質壓力，若閥門反裝或管道有反沖壓力，則指揮器膜片由于受壓過高導致膜片損壞，閥門不能工作。閥門應在環境溫度-25～+55℃場所使用。

（6） 為使自控系統失靈或檢修閥門時，仍能連續生產，應設置旁路閥（見圖三）。






1、 超純水儲罐自力式氮封閥應用案例維護：

（1） 清洗閥門：對清洗一般介質，只要用水洗凈就可以。但對清洗有害健康的介質，首先要了解其性質，在選用相應的清洗辦法。

（2） 閥門的拆卸：將外露表面生銹的零件先除銹，但在除銹前，要保護好閥座、閥芯、閥桿與推桿等精密零件的加工表面。拆裝閥座時應使用專用工具。

（3） 閥芯、閥座：二密封面有較小的銹斑與磨損，可用機械加工的方法進行修理，如損壞嚴重必須換新。但不管修理或更換后的硬密封面，都必須進行研磨。

（4） 閥桿：表面損壞，必須換新。

（5） 壓縮彈簧：如有裂紋等影響強度的缺陷，必須換新。

（6） 易損零件：填料、密封墊片與O型圈，每次檢修時，全部換新。膜片必須檢查是否有預示將來可能發生裂紋、老化與腐蝕等痕跡，根據檢驗結果，決定是否更換，但膜片使用期一般最多2～3年。

（7） 閥門組裝要注意對中，螺栓要在對角線上擰緊，滑動部分要加潤滑油。組裝后應按產品出廠測試項目與方法調試，并在這期間，可更準確地調整填料壓緊力與閥芯關閉位置。



2、超純水儲罐自力式氮封閥應用案例 調試

所需要壓力值是通過對指揮器頂部的調節螺母的操作而得到調整，打開頂部的防塵蓋，用扳手調整調節螺母。順時針方向旋轉使壓力增大，逆時針旋轉則壓力減小。安裝在壓力調節閥后的壓力表，可使工作人員借以觀察調整后的壓力給定值。

五、超純水儲罐自力式氮封閥應用案例型號編制說明



整機作用方式：B 閥后式

公稱壓力：16（1.6MPa）  

閥結構形式補充：P  單座

指揮器操作型自力式壓力調節閥



因此，超純水氮封水箱的運行原理可以總結為：通過氮氣封閉系統，有效隔離外界空氣，防止雜質進入水箱，從而保持超純水的純度和穩定性。這種設計能夠確保超純水在儲存和輸送過程中不受到污染，滿足高純度水的使用要求。